İrem Ezgi Ustaoğlu
Giriş
İsviçre’de bir üniversite olan EPFL’in yan organizasyonu olan “SEED Biosciences” hücreleri tek tek dağıtabilen bir pipet robotu geliştirdi. Bu buluş, arttırılmış güvenlik ve takip edilebilirlik demek, ki bu da bilim insanlarının zamanını ve parasını, yani hayatını, kurtarıyor.
Seed Biyoteknoloji’de çalışan mühendisler, bir tuşa basıldığında hücrelere zarar vermeden tek tek hücreleri ayırt edebilen bir pipet robotu buldular. Buluş aynı zamanda hücrenin elektriksel imzasını yakalıyor, böylece hücre takip edilebilir oluyor. Bu buluş saçma görünse bile, araştırmacıların haftalarını kurtarabilir ve eczacılık, kanser tedavileri ve kişiselleştirilmiş tedaviler gibi önemli konuların gelişimini hızlandırabilir. Şirket, cihazı bu sene satışa sundu.
Tek Bir Hücreden Hücre Hattı Geliştirmek
Her biyolojik hücre boyutları, şekilleri ve yapılanmaları açısından farklılık gösterir. Bu durum araştırmacıların işlerini zorlaştırıyor. Bu farklılıklar nedeniyle araştırmacılar hücreleri etkili bir şekilde karşılaştırabilmek ve güvenilir sonuçlar elde edebilmek için kök hücreleri ve kanser hücrelerini klonluyor. Bu, ABD Yemek ve İlaç Yönetmeliği (FDA) gibi araştırma organizasyonları tarafından da kullanılan bir yaklaşım. Yeni tedaviler geliştirmek için, tek bir hücreden hücre kültürü üretebilmek bir gereklidir.
Şu an bilim insanlarının kullandığı yöntem, belirli bir hücrenin oluşması için sürekli olarak hücreleri seyreltmekten geçiyor. Ancak bu işlem bir kaç hafta alıyor, yani hem uzun hem de pahalı bir süreç. Kök hücre uzmanı ve EPFL’de onur profesörü olan Yann Barrandon, yıllardır mühendislerin bu işlemi basitleştirmelerini ve araştırmayı kolaylaştırıp takip edilebilirlik sunmalarını beklediğini belirtiyor. Beklemekten sıkılan profesör, projesini EPFL’den iki doktora öğrencisine, David Bonzon ve Georges Muller’e, sundu. Öğrenciler bu projeyi 4. Seviye Mikrosistemler Laboratuvarı’nda çalışan Profesör Philippe Renaud’un yardımıyla aldılar. Birkaç yıllık sıkı çalışmanın ardından, Bonzon ve Muller sonuçlarını tanıtmaya hazırdı. İkili SEED biyoteknolojisini yarattı ve ortak araştırmacılarla beraber SLAS Teklonji’de iki makale yayınladılar. Şirketin CTO’su (baş teklonoji yöneticisi) Bonzon; “Son yıllarda bir kaç sistem daha tanıtıldı, ancak bizim sistemimiz ‘Dispencell’, bütün boşlukları dolduranların ilki. Diğer birçok özelliğinin üzerine kullanması kolay, hücrenin işlevlerini etkilemiyor, sterilize edilebilir ve takip edilebilirlik sağlıyor” diyor.
Cihazı kullanmak için, bilim insanları 20 µL’lik yüksek hücre yoğunluklu bir çözeltiyi pipetle çekiyorlar ve en azından birkaç yüz hücre almış oluyorlar. Daha sonra, pipetin ucunu hücreleri dağıtmak istedikleri petri kabına yerleştiriyorlar. Ardından bir düğmeye basarak, hücreleri tek tek salabiliyorlar. Bu sistem, yine SEED biyoteknolojileri tarafından geliştirilmiş, bir yazılım programına bağlı elektronik alıcılar içeriyor ve bu alıcılar her bir hücrenin elektriksel imzasının kaydını tutuyor. Yazılım, tek bir hücreyi algılayabilecek kadar hassas. Bu aşamadan sonra hücreler bilgisayar ekranına keskin tümsekler olarak görünüyorlar. Şirket şu an hasarlı hücreleri sağlıklı olanlardan ayıracak bir özellik üzerinde çalışıyorlar.
Pipetin Ucundaki İki Elektrot
Cihazın sırlarından biri, Coulter sayacı adı verilen 50 yıllık bir cihaz kullanıyor olması. Bu sayaç ile parçacıklar, elektik akımı uygulanan ufak bir boşluk ile ayrılmış iki odanın ortasından geçiyor. SEED Biyoteknolojileri’nin cihazında, bir elektrot pipetin ucunda ve diğeri de çözeltinin içinde yer alıyor. 30 μm’lik ince bir zar pipetin ucunda esniyor ve hücrelerin teker teker geçmesine izin veriyor. Cihaz, geçtikleri sırada hücreleri algılıyor ve kaydediyor. Hücreler iletken olmadıkları için, hücrenin boyutuna bağlı olarak bir akım değişikliği gözleniyor. Yazılım akımdaki değişikliği ölçerek hücrenin geçişini ve elektriksel imzasını belirliyor. Pipet uçları sterile olmaları için tasarlandı ve kontaminasyondan kaçınmak için değiştirilebilirler.
Kaynak: https://phys.org/news/2020-08-device-cells-click.html
Görsel Kaynak: https://www.shutterstock.com/tr/image-illustration/3d-rendering-human-cells-blue-background-1392128159
Editör: Sibel Öncel